小廣告清洗機機械結構設計

張德珍

0 前言

戶外小廣告在今天中國隨處可見，無論城市鄉村，無所不在。戶外小廣告猶如一個城市的疤痕，讓城市變得滿目瘡痍，戶外小廣告也猶如牛皮癬一樣頑固，屢禁不止，嚴重影響一個城市的市容市貌。但是現在并沒有可普及應用的廣告清除器。現存的廣告清除器，皆是些高溫高壓的水槍或一些大型的設備，要么體積大，要么價格昂貴，要么不易攜帶，要么清除效果不好等等，不能達到人們所需的理想效果，適用范圍比較狹窄。因此，設計一種合理的清洗機結構，提高清洗效率、增大清洗面積成為主要的研究內容。我們經過市場考察，征求廣大清潔工的意見，設計一種新型的小廣告清理器。本產品質量輕、清除比較徹底，便于攜帶，清除效率高，成本低。這次設計的小廣告清洗機，在工作時邊噴水邊清理，以電能作為動力源，通過機械傳動帶動清洗刷與噴水系統相結合來對街道、社區、樓道狹窄地區張貼的非法小廣告進行清除。要實現這一功能需要使傳動軸既能夠旋轉又能夠噴出水流實現力傳導的作用。

1 結構設計方案

1.1 工作原理

該小廣告清洗機基本組成部分包括電動機、一對直齒圓柱齒輪傳動、傳動軸、軸套、清洗刷頭等，動力機構—電動機，采用轉矩大，轉速較高，并且采用48 V 直流電源驅動，質量輕、壽命長。可以用電動車進行驅動，攜帶方便。傳動部分通過一對齒輪副，帶動傳動軸旋轉，傳動軸再通過螺紋連接，帶動清洗刷頭對廣告紙進行清除。這種軸要求既能夠旋轉又能夠噴出水流的作用，因此要將傳動軸制成空心，并且在軸側面開設進水通孔。與之相配合的軸套，側面開設有一進水孔，與外部水管相連接，使水流能夠通過軸套流入傳動軸。

1.2 關鍵零件材料的選取

傳動軸和軸套是該產品的主要零件，根據傳動軸的工作要求，既要經常與水流接觸，還需要傳導動力，因此所選材料要求既要耐腐蝕，又要有一定的強度。軸套起到支撐傳動軸的作用，同時連接清洗機支架等零件，要求耐磨、剛度大，綜合以上，選用較廣應用的302 不銹鋼作為原材料，耐磨、耐腐蝕的同時又具有一定的強度，能夠滿足工作要求。

1.3 主要零件設計

1.3.1 傳動軸的設計

傳動軸零件圖如圖1 所示，傳動軸上需要安裝軸套、齒輪、軸承、連接頭等零件。傳動軸總長105 mm，軸外徑為10 mm，軸左端加工有M8x1 的螺紋，長10 mm，用來連接清洗頭的連接頭。軸中心開設有長80 mm、直徑為3 mm 的盲孔用來輸送水流。軸側面距離軸左端47 mm 處開設有直徑為4 mm 的進水孔，可以使水流經過此孔流入到軸盲孔內。軸右端分為三段，公稱直徑分別為8 mm、7 mm、6 mm，分別與齒輪、軸承、螺母配合。

圖1 傳動軸零件圖

1.3.2 軸套的結構設計

圖2 軸套零件圖

如圖2 軸套總長70 mm，軸套外部分為兩段，下半段外徑為20 mm，長30 mm，，上半段長40 mm，外徑為25 mm。軸套外側上半部分開有直徑為7 mm 的盲孔，用來和外部進水管相連接。軸套中心設計有直徑為9 mm 的通孔以便套入軸。在軸套內部有一段長16 mm，直徑為15 mm 的內孔，用來緩沖由水管流入到軸套內的水流，以便水流進入到傳動軸內。軸套兩端有內徑為12 mm、長3 mm 的凹槽用來安裝軸承。

1.4 零件的配合

軸和軸套兩零件裝配如圖3 所示，包括軸和軸套、軸承和軸以及軸承和軸套之間的配合，軸需要在軸套內旋轉，因此兩零件需用間隙配合，軸承和軸，軸承和軸套之間需要過盈連接，不能夠存有空隙，否則會造成設備漏水。傳動軸上需安裝三個軸承，傳動軸和軸套之間的軸承一是實現軸在軸套中旋轉，二是對軸起著支撐作用，軸套兩端的軸承主要起到密封作用，防止水流從軸套兩側流出。齒輪和傳動軸的周向固定通過楔鍵連接，同時利用軸肩對齒輪左端軸向定位，齒輪右端采用軸承定位。

圖 3 軸和軸套裝配圖（1 軸 2 軸承 3 軸套 4 齒輪5 螺母）

2 應用

這種軸和軸套配合既能夠旋轉又能夠噴出水流的作用。這種結構不僅能夠應用在廣告清洗機上，還能應用在家用洗碗機、家用拖地機等家用電器，家用洗碗機可以利用空心傳動軸配合軸套對要清洗的臟碗內進行噴水，同時通過傳動軸帶動洗碗刷快速清除碗內臟污，不僅節約洗碗時間，而且節約水資源。

3 結束語

廣告清理器作為一種實用的小機械，有良好的發展前景。目前國內廣告清理器的品種，價格比較昂貴，并且不易攜帶，不能適用于街道的各個角落。不能有效地保護環境，不能達到人們所需的理想效果，適用范圍比較狹窄。本設計是專門針對街道工作人員所需研發的，針對性較強。該清洗機在原有設計功能的基礎上進行結構設計，以電能作為動力源，通過機械傳動帶動清洗刷與噴水系統相結合來對街道、社區、樓道狹窄地區張貼的非法小廣告進行清除。清洗機主要部分是機械傳動裝置，機械傳動裝置的主要零件是軸套和軸，通過兩零件的相互配合完成傳遞動力和噴出水流的任務。兩零件的設計需要考慮形狀，配合等問題，最終到達能夠清除小廣告的目的。